令和2年度 公害防止管理者 大気特論 問10を解説｜NOxの生成機構
令和2年度 大気特論 問10は、窒素酸化物（NOx）とその生成機構に関する問題です。サーマルNOx・フューエルNOx・プロンプトNOxなどの記述のうち、誤っているものを選びます。
この問題のポイント
NOxの生成は、由来ごとに三つに分けて整理すると迷いません。空気中の窒素が高温で酸化されるサーマルNOx、燃料中の窒素分から生じるフューエルNOx、火炎中の炭化水素ラジカルがきっかけになるプロンプトNOxです。分かれ目は最後の記述で、「拡大Zeldovich機構」がどのNOxを説明するか。これは空気中の窒素から高温で生じるサーマルNOxの機構であり、フューエルNOxの機構ではありません。ここの取り違えが核心です。
※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。
正解：選択肢(5)（誤っている記述）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 各選択肢の判定 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ○（正しい） | 固定発生源で生じるNOxの大部分はNOで、正しい記述です。 |
| (2) | ○（正しい） | プロンプトNOxは炭化水素ラジカルが関与するため、炭素を含まない水素の燃焼ではみられず正しい記述です。 |
| (3) | ○（正しい） | サーマルNOxの生成速度は温度に強く依存し、高温ほど大きく、正しい記述です。 |
| (4) | ○（正しい） | フューエルNOxは燃料の分解で生じる窒素を含む中間生成物が関与し、正しい記述です。 |
| (5) | ×（誤り） | 拡大Zeldovich機構はサーマルNOxの生成を説明する機構で、フューエルNOxではありません。 |
選択肢(5)のポイント（ここが誤り）
拡大Zeldovich機構は、空気中の窒素（N2）が高温で酸素と反応してNOになる過程を表す反応機構で、これはサーマルNOxの生成を説明するものです。フューエルNOxは、燃料そのものに含まれる窒素分が分解して生じる中間生成物を経てNOになるもので、機構が別物です。選択肢(5)は拡大Zeldovich機構をフューエルNOxの機構としている点が誤りです。「Zeldovich＝空気の窒素＝サーマルNOx」と結び付けて覚えます。
この問題に関連する用語解説
覚え方
- サーマルNOx＝空気の窒素＋高温、拡大Zeldovich機構で説明
- フューエルNOx＝燃料中の窒素分が由来
- プロンプトNOx＝炭化水素ラジカルが関与、水素燃焼では出ない
理解度チェック
Q.
拡大Zeldovich機構はどのNOxを説明する？
サーマルNOxです。空気中の窒素が高温で酸化されてNOになる過程を表します。
Q.
水素の燃焼でプロンプトNOxがみられないのはなぜ？
プロンプトNOxは炭化水素ラジカルがきっかけになるため、炭素を含まない水素の燃焼では生じないからです。
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「令和2年度 公害防止管理者等国家試験 大気特論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月